基于3D激光扫描传感器的焊缝区域跟踪方法设计

一般二维数据传感器在智能焊接领域应用中,跟踪焊缝区域时,焊接枪抖振会导致跟踪误差大的问题,提出基于3D激光扫描传感器的激光焊缝自动跟踪方法,应用3D激光扫描传感器获取到完整的激光焊缝3D位置数据。对采集到的焊缝位置信息展开全局最优解处理,提取激光焊缝的相关特征。对激光焊缝跟踪相关的距离特征进行分类处理:设计模糊跟踪算法,利用基本论域方法建立目标边缘特征模型,调整激光焊缝隶属度参数,实现目标融合特征分类。在激光焊缝特征分类的基础上,利用变论域理论提高焊接跟踪控制准确率和焊缝成形检测效率,完成焊缝区域的控制跟踪,实现无人化焊接。实验结果表明:这种方法在减小跟踪误差中有明显的效果。

基于激光线扫描传感器的大自由曲面测量系统

大型自由曲面的测量对于逆向工程、产品质量检测等具有重要意义。基于激光线扫描传感器与可大范围运动的工业机器人手臂,提出了一种非接触、高效率的测量方法。论述了测量系统的原理与组成结构,研究了自由曲面的数据处理技术,着重分析了系统所采用的点云拼合方法。实验结果表明:该方法能够实现较高精度的测量,对大型自由曲面的测量效果也较为理想。

激光扫描传感器R2000的应用

介绍了德国倍加福公司出品的激光扫描传感器R2000的基本性能,详细介绍了其在自动导航车(AGV)、智能停车库、智能叉车、激光导航机器人、物体轮廓检测、产品拣选、安全防护等诸多自动化领域的广泛应用。

机器人IMU与激光扫描测距传感器数据融合

本文较详细的介绍了如何利用卡尔曼滤波技术来实现机器人 IMU与激光扫描测距传感器之间的数据融合方法 ,提出了一种新的扫描测距传感器的数学模型 ,使之能应用卡尔曼滤波的算法 。

多点分段单步校正法在接触式图像传感器扫描仪上的实现

提出了一种接触式图像传感器(CIS)扫描仪非均匀校正的新方法,能够快速高效地完成对CIS扫描仪彩色图像的非均匀校正,消除了CIS的颜色差异。采用多点分段单步法进行标定,采用现场可编程门阵列实现校正,并最终得到颜色均匀的彩色图像。对于分辨率高达1200dpi的CIS扫描仪,采集一次样板纸完成全部颜色空间的分段标定,图像传输的同时完成校正,校正过程仅耗时0.125μs。实际应用效果显示校正后R,G,B三个通道的像素误差控制在5个像素以内,相比校正前图像均匀性提升10倍左右,比传统两点法提升3倍左右,且明显改善图像颜色突变、暗淡以及随机条纹等问题。

用于焊缝跟踪的激光扫描测距传感器的设计

提出了一种新颖的用于焊缝跟踪的激光扫描测距传感器设计方案，对设计中所涉及的主要问题进行了研究，使用所研制的传感器原理样机进行了扫描测试试验，并对测试结果及应用的可能性进行了分析讨论。

抗基准电压波动干扰的阻性传感器阵列扫描电路设计

提出了一种抗基准电压波动干扰的低复杂度阻性传感器阵列扫描电路,并通过理论分析、电路仿真的方式研究了基准电压波动对不同的阻性传感器阵列扫描电路产生的影响。通过和其他阻性传感器阵列扫描电路比较,本文设计的电路可以有效减小电路中基准电压波动的影响,同时降低电路的复杂度。

线扫描激光传感器在动平衡检测设备中的应用

介绍了线扫描激光传感器的工作原理及其在动平衡检测设备中的实际应用情况。事实结果证明,线扫描激光传感器应用于轮胎检测设备中,可以更加直观的加强轮胎缺陷识别,轻易的标识出轮胎自身表面缺陷位置,大大提高了数据的准确性以及明确了轮胎制作工艺改进的方向。

一种GNSS/INS/LiDAR组合导航传感器安置关系快速标定方法

卫星导航/惯性导航/激光扫描传感器(GNSS/INS/Li DAR)组合导航定位方法是室内外无缝导航定位的研究热点。而传感器之间高精度安置关系的确立是传感器位姿信息融合的基础,也是制约高精度组合导航定位的重要因素。针对该问题,采用三维激光扫描测量技术和多台经纬仪交汇测量的方法,设计组合导航定位系统室内高精度快速标定方案,建立传感器安置参数解算数学模型,完成了GNSS杆臂值和激光扫描传感器安置参数的标定。使用微分方程分析、蒙特卡罗法对标定结果进行精度分析,仿真实验与实际测试结果表明,传感器安置参数精度对高精度组合导航定位的影响不可忽略,采用所提出的联合测量方法,可以快速获取毫米级精度的传感器位置安置参数和角分级的传感器姿态安置参数,满足组合导航定位系统传感器安置关系标定的精度需求。

一种基于激光传感器快速检测透平叶片的方法

以标准球作为测量基准,以线扫描激光传感器作为测量手段获取透平叶片的全数据测量点云.测量设备采用四坐标测量机搭载激光线扫描传感器的方式,以保证叶片的测量效率,并兼顾测量机的控制准确度.通过测量机获得透平叶片的点云数据,并对获得的截面点云数据进行误差补偿、去噪、简化等预处理操作,利用非均匀有理B样条曲线拟合算法得到叶片特征曲线.实验结果证明该方法可以有效地提高叶片前后缘的重构准确度,并为叶片的三维建模提供更为准确的原始数据.

基于数据聚合的无线传感器网络拓扑发现算法

针对传感器网络能源有限的特性,提出了一种基于数据聚合的拓扑发现算法。根据在聚合节点(sink)收集到网络内部节点报文接收或丢失的情况,通过发现网络中所有叶子节点到sink节点的数据传输路径,来推测网络的逻辑拓扑,不会增加网络负担。仿真实验表明:算法可以准确快速地推测传感器网络的拓扑,并且适合大规模传感网络的拓扑推测。

基于激光扫描大型垃圾站料位检测控制系统的设计与应用

大型垃圾站常备有多个卸料工位,随着垃圾站全自动化进程的推进,垃圾量检测、快速、精准计算垃圾量、合理分配卸料工位,已成为全自动化进程中的重要环节。为此,本文提出了一种基于PLC控制的激光扫描传感器为主要检测装置的垃圾站料位检测系统,通过PLC进行信号处理与控制,实现对物料的精准检测与控制。主要包括PLC控制激光扫描传感器系统组成与控制逻辑、垃圾站控制系统料位检测、控制信号转换与传输等,最后结合工程项目试验,结果表明,垃圾站激光扫描料位检测控制系统能够实现高精度、高效率的料位检测^([1]),具有良好的实用性和稳定性,对提高垃圾站的管理效率和资源利用率具有重要意义。

车载激光扫描式铁路隧道成像系统

正我国幅员辽阔、且多山区,为了克服地形不利因素或高程障碍物,缩短铁路里程、提高行车速度、节省时间、提高运输效率,在山岭地区修建铁路隧道的数量日益增加。利用相关设备连续对隧道衬砌表面伤损情况进行检测,并将检测数据保存起来进行分析判断,可有效掌握隧道表面伤损的变化情况,及时消除影响运输安全的隐患。

模拟复杂地形的喷雾靶标激光检测与三维重构

喷雾靶标的检测是精密变量喷雾的重要环节,激光传感器以其精度高、速度快、不受光照干扰等特点被广泛应用于精密变量喷雾研究中。为了消除激光传感器姿态角的偏移对喷雾靶标检测的影响,获取精确的喷雾靶标外形尺寸信息以及三维重构图像,进行了室内模拟复杂地形激光检测矫正研究。该文基于UTM-30LX型激光传感器搭建了室内靶标检测试验平台,模拟复杂路况设计了滚转角、俯仰角和偏航角等姿态角偏移检测试验,提出了采用极坐标值与三角函数重新匹配、检测帧与检测点重新组合和深度值系数矫正等3种姿态角偏移矫正方法。首先对树形雕花板进行单一姿态角偏移检测试验,选取适合的检测距离与行进速度,对每种姿态角的多个偏移角度进行多次重复试验,然后矫正所获取的数据信息,对矫正后的目标尺寸进行误差分析并重构目标三维图像。再以仿真树为试验对象,验证在3种姿态角度同时改变时矫正方法的有效性。试验结果显示树形雕花板高度、宽度、树冠高度等尺寸相对误差均小于5%,仿真树相应参数尺寸相对误差均小于10%,满足变量喷雾检测的精度要求。

基于激光三角测量原理的轨距检测系统研究

轨距是轨道几何尺寸中的一个重要参数,及时掌握轨距信息对保证行车安全具有重要意义。基于激光三角测量原理研发了一种安装于路轨两栖综合检测车上的轨距检测系统。该系统使用2组共6台二维激光扫描传感器获得左右钢轨断面轮廓,利用基于CPLD的同步信号触发模块保证各传感器数据同步。通过对采集的钢轨断面轮廓数据采用基于不连续度的自适应滤波和钢轨弧形区特征提取算法,实时提取轨距特征点并计算显示当前断面轨距值。实验结果表明,该轨距检测系统可实现轨距参数的非接触式动态实时测量,检测车运行速度为40 km/h时钢轨断面采样间隔3.7 mm,轨距检测精度±0.8 mm。

专用密封圈及模具检测系统设计

针对专用密封圈及其模具型腔参数进行高效检测的问题,对密封圈及其模具特征、检测干扰因素、误差计算模型方面进行了研究,对密封圈及模具检测的原理与组成进行了归纳,在建立检测系统的结构与控制模型基础上,提出了一种基于激光二维扫描传感器的检测系统,通过多截面多角度扫描轮廓离散点数据并进行了曲线拟合,以判断对象的特征参数是否符合要求。该检测系统由自行设计的四维精密运动平台与高精度三爪卡盘式运动转台组成工件承载定位平台,利用激光二维扫描传感器和NI6229型数据采集卡形成了数据采集通道,并分析了该系统测量坐标系的建立和实现方法,提出了基于最小二乘原理的曲线拟合和特征提取算法。研究结果表明:该检测系统不确定度达到9.84μm,能够有效解决对密封圈及其模具进行高效非接触式检测的问题,提高密封圈制造质量。

果树靶标精准探测系统研究进展分析

果树靶标探测系统通过先进的传感器技术与数据处理方法获取靶标生物量信息,为变量施药提供数据基础,是减少农药危害的关键环节。本文从果树靶标探测传感器系统和树冠生物量信息提取方法两方面研究成果进行评述。靶标探测传感器系统方面,先后列举基于超声波传感器、激光雷达扫描传感器以及多传感器融合的靶标探测系统,指出利用多传感器融合提高靶标探测系统的精准性为今后的发展方向。树冠生物量信息提取方法方面,总结计算树冠生物量体积的3种方法,即规则几何体累加法、切片累加法与立方体元累加法,重点分析各种方法的优缺点。最后,对果树靶标探测系统今后的研究方向进行展望。

MAG焊三维建模控制技术

介绍了一种较智能化的焊接计算机控制系统,通过使用多种传感器对焊缝进行实时检测,能够较准确地描述出焊缝及熔池的三维形态。其中,主要对焊缝的三维建模技术进行了深入分析。

板式热交换器板片展开系数测量技术及装置开发

针对板式热交换器板片展开系数人工手动测量方式误差大、效率低且测量精度有限等缺点,研发了新型自动测量装置。该装置以激光扫描传感器为核心测量元件,以精密直线导轨为测量元件的运动载体,以便携式工控机为数据处理中心,是在传统人工测量方式基础上的改进和创新。该测量装置样机已在工厂投用,试用效果良好。

Novel adaptive laser scanning sensor for reverse engineering measurement

In this paper,a series of new techniques are used to optimize typical laser scanning sensor.The integrated prototype is compared with traditional approach to demonstrate the much improved performance.In the research and development,camera calibration is achieved by extracting characteristic points of the laser plane,so that the calibra- tion efficiency is improved significantly.With feedback control of its intensity,the laser is automatically adjusted for different material.A modified algorithm is presented to improve the accuracy of laser stripe extraction.The fusion of data extracted from left and right camera is completed with re-sampling technique.The scanner is integrated with a robot arm and some other machinery for on-line measurement and inspection,which provides a flexible measurement tool for reverse engineering.